非线性预测控制终端约束集的优化

摘要：

为保证预测控制的稳定性,经典的策略是在预测控制的优化问题中加入终端约束集和终端惩罚函数,并保证终端约束集是一个在终端控制律作用下的正不变集,终端惩罚函数是受控系统的局部控制Lyapunov函数.本文提供了一种求解非线性系统终端约束集、终端控制律和终端惩罚函数的新策略.通过在优化问题中引入新的变量来降低求解终端约束条件的保守性,并且可以从理论上保证求解得到的终端约束集更大.通常情况下,较大的终端约束集将允许选取的预测时域较小,因而可以降低预测控制的在线计算负担.从形式上看,新的变量的引入使得终端约束集和终端惩罚项实现了某种程度的解耦,即终端约束集不再是终端惩罚函数的水平截集.最后通过仿真算例验证了所提策略的有效性.

关键词：预测控制;稳定性;终端约束集;非线性系统

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资助基金：国家自然科学基金;工业物联网与网络化控制教育部重点实验室开放基金;江苏省新能源汽车动力系统重点实验室开放课题

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：144-151